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4. 揭示人類遺傳物質傳遞的關鍵步驟

DNA復制是人類遺傳物質在細胞之間得以精確傳遞的基礎，人們對高等生物中識別DNA復制起始位點的具體過程并不清楚，這在一定程度上也阻礙了人們對癌癥發生發展機制的理解。

中國科學院生物物理研究所李國紅團隊及其合作者揭示了一種精細的DNA復制起始位點的識別調控機制。該研究發現，組蛋白變體H2A.Z能夠通過結合組蛋白甲基化轉移酶SUV420H1，促進組蛋白H4的第二十位氨基酸發生二甲基化修飾。而帶有二甲基化修飾的H2A.Z核小體能進一步招募復制起始位點識別蛋白，從而幫助DNA復制起始位點的識別。該研究進一步發現，被H2A.Z-SUV420H1-H4K20me2通路調控的復制起始位點具有很強的復制活性，并偏向在復制期早期被激活使用。在癌細胞中破壞該調控機制后，癌細胞的DNA復制和細胞生長都受到了抑制。在T細胞中破壞該調控機制后，T細胞的免疫激活也受到了抑制。

該研究闡述了一個新穎的由H2A.Z介導的DNA復制表觀遺傳調控機制，對理解高等生物DNA復制起始位點的識別提供了新的視角，為解決長期存在的真核細胞DNA復制起始點選擇啟動問題做出了重要貢獻。

DNA復制起始調控的表觀遺傳機制，圖|科學網

5. 研發出具有超高壓電性能的透明鐵電單晶

弛豫鐵電單晶[Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3, PMN－PT]具有優異的壓電效應，已廣泛應用于超聲成像、聲吶裝備和微電子機械系統（MEMS）等領域。

然而，自其發現20多年以來，壓電性能就再沒有新的突破，并且由于鐵電疇壁的存在，導致其透光率低，無法滿足當前壓電器件多功能、高靈敏度的發展需求，急需新的理論和設計方法。西安交通大學徐卓教授研究團隊揭示了弛豫鐵電單晶高壓電效應的起源，研發出了釤摻雜的PMN－PT單晶，其壓電性能超過4000 pC/N，相比未摻雜單晶提高了一倍。在此基礎上，利用電疇結構調控，消除了單晶中對光起散射作用的鐵電疇壁，首次在PMN－PT單晶中同時獲得了高壓電性和高透光性，突破了長期以來二者難以共存的國際難題。其壓電系數比現有的透明壓電單晶LiNbO3提高了100倍，電光系數最大可提高40倍，同時還具有更高的抗光損傷閾值和非線性光學效應。

這種透明鐵電單晶可大幅提升光聲成像系統在乳腺癌、黑色素瘤和血液疾病診斷中的成像分辨率，也為研制高性能電光調制器、光學相控陣和量子光學器件提供了一種全新的關鍵材料。這種具有優異電光、聲光和聲－光－電耦合效應的單晶材料，有望進一步開辟更多新的應用領域。

高壓電性透明鐵電單晶與傳統鐵電單晶的對比，圖|科學網

6. 2020珠峰高程測定

珠峰高度長期以來受到全世界關注，精確測定珠峰高度并向全世界公布，彰顯國家綜合實力和科技水平。

2020珠峰高程測量，中國科學家團隊綜合運用多種現代測繪技術，實現多個重大技術創新突破，獲取了歷史上最高精度的珠峰高程成果。此次珠峰高程測量，北斗衛星定位技術和國產測量裝備首次全面擔綱主力，國產測量裝備應用實現重大突破。首次完成了峰頂地面重力測量，獲取了人類歷史上第一個珠峰峰頂的重力測量結果，有助于提升珠峰高程測量精度。科學家團隊克服珠峰地區極端氣象和惡劣環境，首次實現珠峰峰頂及周邊區域1.27萬平方千米的航空重力、光學和激光遙感測量的歷史性突破，填補了珠峰地區重力資料空白，大幅提升了珠峰高程測量的精度。

與2005年珠峰高程測量相比，珠峰地區大地水準面精度提升幅度達300%。中國和尼泊爾科學家團隊開展科技合作，首次建立了基于全球高程基準的珠峰地區大地水準面，歷史上首次共同確定了基于全球高程基準的珠峰雪面高程8848.86米。除此之外，珠峰測量獲取的豐富觀測數據成果，將為珠峰地區的生態環境保護修復、自然資源管理、地質研究與調查、地殼運動監測、氣候變化和冰川凍土研究等領域提供寶貴、翔實的第一手資料。

5月27日，2020珠峰高程測量登山隊在峰頂合影留念。新華社特約記者扎西次仁攝

7. 古基因組揭示近萬年來中國人群的演化與遷徙歷史

在國際古基因組學領域，有關東亞，尤其是中國史前人群的古基因組研究非常匱乏。

中國科學院古脊椎動物與古人類研究所付巧妹研究團隊首次針對中國南北方史前人群展開時間跨度最大、規模性、系統性的古基因組研究，通過前沿實驗方法成功獲取我國南北方11個遺址25個9500-4200年前的個體和1個300年前個體的基因組，揭示中國人群自9500年以來的南北分化格局、主體連續性與遷徙融合史。研究發現中國南北方主體人群9500年前已分化，但南、北方同期人群的演化基本是連續的，沒有受到明顯的外來人群的影響，遷徙互動主要發生在東亞區域內各人群間；此外明確以臺灣島原住民為代表、廣泛分布在太平洋島嶼的南島語系人群，起源于中國南方沿海地區且可追溯至8400年前。

該項成果填補了東方尤其是中國地區史前人類遺傳、演化、適應的重要信息缺環，為闡明中華民族的形成過程及修正東亞南方人群演化模式做出重要科學貢獻。

東亞南北方不同時期人群的遺傳特點變化示意圖，圖|科學網